中国绅学我术大学 University of Science and Technology of China 第7章原子结构和元素周期律 Chapter 7 The Atomic Structure and Periodic System of Elements
第7章 原子结构和元素周期律 Chapter 7 The Atomic Structure and Periodic System of Elements
材料 晶体结构 宇宙 核外电子排布 质子 化学键理论 (宇观) 夸克 原子核 原子 中子 电子 (离子) 分子一 物质 星体 微观 (介观) 宏观 ·认识原子内部结构的必要性：结构→性质 。 对于元素及化合物的性质： 原子的电子结构，特别是价电子构型
• 认识原子内部结构的必要性：结构性质 • 对于元素及化合物的性质： 原子的电子结构，特别是价电子构型 夸克 质子 中子 原子核 电子 原子 (离子) 分子 微观 （宇观） 宇宙 物质 星体 （介观） 宏观 化学键理论 晶体结构 材 料 核外电子排布
例如：等电子原理与等电子体 > 等电子原理：原子总数相等且价电子总数相等的物种 ，可具有相似的化学键特征，结构和性质 >等电子体：满足等电子原理的物种 ·无机物或有机物的分子或离子 ·物理性质相似，化学性质不同（如CO和N2) ·结合实际情况不能一概而论（如Si0,2-和C0,2-) ·常见等电子体： √CO2、SCN、NO2、N?相同原子数3/价电子数16，直线形 √SO2、O3、NO2相同原子数3/价电子数18，平面V形结构 √C0,2-、N03、S03相同原子数4/价电子数24，平面三角形 √CH4、NH4+相同原子数5/价电子数为8，正四面体结构 √N2、CO、NO、CN-和C,2,相似三键结构
例如：等电子原理与等电子体 等电子原理：原子总数相等且价电子总数相等的物种 ，可具有相似的化学键特征，结构和性质 等电子体：满足等电子原理的物种 • 无机物或有机物的分子或离子 • 物理性质相似，化学性质不同（如CO 和 N 2 ） • 结合实际情况不能一概而论（如SiO 3 2 和CO 3 2 ） • 常见等电子体： CO 2 、SCN 、NO 2 + 、 N 3 相同原子数3/价电子数16，直线形 SO 2 、 O 3 、NO 2 相同原子数3/价电子数18，平面 V形结构 CO 3 2 、NO 3 、SO 3 相同原子数4/价电子数24，平面三角形 CH 4 、NH 4 + 相同原子数5/价电子数为 8，正四面体结构 N 2 、CO 、NO + 、CN 和 C 2 2 ，相似三键结构
§7.1原子内部的发现 一、亚原子粒子的电荷和质量 >亚原子粒子：组成原子的微粒，电子、质子、中子 particles charge Mass C e.s.u. g a.m.u. proton(P) 1.602×10-194.803×10-10 1.672×10-24 1.007276 neutron (N) 1.675×10-24 1.008665 electron(E) 1.602×10-19 4.803×10-10 9.108×10-28 0.0005484 现代粒子物理模型： 夸克、轻子 種短 第一代 常二因 韩三 中文名稱 上 下 魅 奇 頂 底 英之名稱 p down charm strange top bottom 街號 t 6 带霜荷d 1 ×2 1 1 3 3 背量am山 0.003 0.005 13 0.15 172 42 現時間 1970 1970 1974 1970 1995 1977
一、亚原子粒子的电荷和质量 亚原子粒子：组成原子的微粒，电子、质子、中子 • 现代粒子物理模型：夸克、轻子 §7.1 原子内部的发现 particles charge Mass C e. s. u. g a. m. u. proton (P) 1.602 10 19 4.803 10 10 1.672 10 24 1.007276 neutron (N) 1.675 10 24 1.008665 electron (E) 1.602 10 19 4.803 10 10 9.108 10 28 0.0005484
>什么是科学方法？ ·发现微观粒子的著名实验：寻求问题答案的一种合乎 逻辑的途径 ·科学假说、科学实验、科学理论和定律之间的关系： √实验事实，进行经过仔细筹划的科学实验 √基于大量实验事实，提出科学假设，并进一步实验验证 √上升为科学理论，能够说明某一领域的更大量事实，可以 预见新的事实材料，进一步工作的指导原则 √若理论己达到作为普遍真理而被接受一定律 ·化学中的理论和定律一般不如物理学中的精确： √化学研究对象比物理模型复杂得多 √化学理论不够完美，更多新发现机会
什么是科学方法？ • 发现微观粒子的著名实验：寻求问题答案的一种合乎 逻辑的途径 • 科学假说、科学实验、科学理论和定律之间的关系： 实验事实，进行经过仔细筹划的科学实验 基于大量实验事实，提出科学假设，并进一步实验验证 上升为科学理论，能够说明某一领域的更大量事实，可以 预见新的事实材料，进一步工作的指导原则 若理论已达到作为普遍真理而被接受——定律 • 化学中的理论和定律一般不如物理学中的精确： 化学研究对象比物理模型复杂得多 化学理论不够完美，更多新发现机会